文档介绍：第11章
直流稳压电源
§1 小功率整流滤波电路
§2 线性稳压电路
§3 集成稳压电路
1、直流稳压电源的作用及组成
变压器
整流
滤波
稳压
UI
UO
2、引起电压不稳定的原因
(1)当电网电压波动时,使整流滤波电路输出的直流电压不稳定。
(2)当负载电流变化时,由于整流滤波电路存在内阻,输出电压将要变化。
(3)环境温度变化时,输出电压将变化。
UO=f(UI, IO, T)
一、概述
单相
三相
二极管
可控硅
桥式
倍压整流
半波
全波
3、整流电路的分类
u2正半周时:
D1、D3导通, D2、D4截止
u2负半周时:
D2、D4 导通, D1 、D3截止
设变压器输出电压:u2= U2sinωt
D1
D3
D4
D2
u2
220V
RL
uo
uo
t
u2
t
如果一个二极管接反了?
二、单相桥式整流电路
直流电压UL =
直流电流IL =
1、滤波的基本概念
滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同,实现滤波。
经过滤波电路后,既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量,改变了交直流成分的比例,改善了直流电压的质量。
电容器C对直流开路,对交流阻抗小,所以C应该并联在负载两端。
电感器L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L 应与负载串联。
三、滤波电路
C
u1
u2
uo
io
RL
L
2、电容滤波电路
充电
放电
(1)空载时的情况:
(2)接负载的情况:
二极管的导通角q<p,充电电流较大。常串入一个限流电阻(1/25)RL。
uo=U2m
t
uo
u1
u2
C
uo
RL
RL/25
(3)特点
输出电压的平均值大:uo由放电时间常数决定。
电容滤波电路适用于负载电流变化不大,负载整流电压较高的场合。
为提高滤波效果,再接一个RC低通滤波器——型滤波电路
Uo
Io
uo
四、滤波电路
U2m
3、电感滤波电路
工作原理:当忽略电感线圈的直流电阻时,
特点:
(1)因为整流电路的内阻和电感的直流电阻。导致 UL随IL增大而略有下降。
(2)导通角θ=π,因而避免了过大的冲击电流。
(3)输出电压没有电容滤波高。
适用于负载所需的直流电压不高,输出电流较大及负载变化较大的场合。
(4)缺点:电感体积大,成本高,输出电压稍低。
(5)为了提高滤波效果,通常采用倒L型滤波电路。
IL
UL
uL=
L
u2
u'o
uL
RL
C
t
u'o
四、滤波电路
若UI↑→使R↑→△UI都加在R上,
若RL↓→使R↓→维持Uo不变。
iC
uCE
T是起调整输出电压作用的——调整管。
R与DZ配合提供一个稳定的基准电压UZ 。
若Ib↑→Ic↑→Uce↓
即通过Ib控制Uce
R
RL
Uo
UI
T
R
UI
RL
Uo
DZ
UZ
电路的基本形式
Rce=Uce/Ic
一、原始设想
调整管之所以能够起调整电压的作用,关键在于用输出电压的变化量返回去控制调整管的基极电流。
电路的不足
控制不灵敏,稳压性能不高;
Uo=Uz-Ube固定,不能调节;
由电路图可知: Ube=Uz-Uo (Uz基本不变); Uo=UI-Uce
R
T
UI
RL
Uo
DZ
UZ
UI↑
当RL不变时:
Uo↑
Uo↓
当UI不变时:RL↑→Io↓→IR↓
→Ube↓
→Ib↓
→Ic↓
→Uce↑
iC
uCE
若Ib↑→Ic↑→Uce↓
即通过Ib控制Uce
二、工作原理
1、电路的组成
T:调整管。相当于可变电阻R,起调压作用。
DZ、R:稳压电路提供基准电压 UREF=UZ。
A:起比较和放大信号的作用。
R1、 Rp、 R2:组成分压电路,取△Uo的一部分,加到A的反相端,称为取样电路。
三、串联反馈式稳压电路
串联反馈式稳压电路根据对稳定程度不同要求而有简有繁,但基本环节是相同的。
RL
调整管
取样
比较放大
基准电压
UI
Uo
R1
R2
UI
DZ
T
R
UF
Rp
UB
UREF
R'1
R'2
UO
RL
A